La apolipoproteína L1 es una proteína que en humanos está codificada por el gen APOL1 . [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Se han encontrado dos variantes de transcripción que codifican dos isoformas diferentes para este gen. [ 6 ]
Distribución de las especies
Este gen se encuentra únicamente en humanos, monos verdes africanos y gorilas. [ 7 ] [ 8 ]
Estructura
El gen que codifica la proteína APOL1 tiene 14.522 pares de bases de longitud y se encuentra en el cromosoma humano 22 , en el brazo largo en la posición 13.1 desde el par de bases 36.253.070 hasta el par de bases 36.267.530. [ 4 ] [ 9 ]
La proteína es una proteína de 398 aminoácidos. Consta de 5 dominios funcionales:
- Señal secretora del dominio S
- Sensor de pH MAD (dominio de direccionamiento de membrana) y regulador de la muerte celular
- Dominio BH3 : asociado a la muerte celular programada.
- PFD (dominio formador de poros)
- SRA (dominio de unión asociado a la resistencia al suero): confiere resistencia a Trypanosoma brucei.
Mutaciones
Recientemente se han identificado dos variantes codificantes, G1 y G2, relevantes para los fenotipos humanos. G1 consiste en un par de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) no sinónimos en desequilibrio de ligamiento casi completo . G2 es una deleción en fase de los dos residuos de aminoácidos N388 y Y389. [ 10 ]
Función
La apolipoproteína L1 (apoL1) es un componente menor de la apolipoproteína del colesterol HDL que se sintetiza en el hígado y también en muchos otros tejidos, incluidos el páncreas, el riñón y el cerebro. APOL1 se encuentra en el endotelio vascular , el hígado, el corazón, el pulmón, la placenta , [ 7 ] los podocitos , los túbulos proximales y las células arteriales . [ 11 ] La proteína tiene una forma secretada que le permite circular en la sangre. Forma un complejo, conocido como factor lítico de tripanosomas (TLF), [ 12 ] con partículas de lipoproteína de alta densidad 3 (HDL3) que también contienen apolipoproteína A1 (APOA1) y la proteína relacionada con la haptoglobina (HPR) que se une a la hemoglobina . La proteína APOL1 actúa como el principal componente lítico en este complejo. [ 12 ] Una vez captado por el tripanosoma, el complejo se transporta a endosomas ácidos , donde la proteína APOL1 puede insertarse en la membrana endosomal. Si el endosoma se recicla posteriormente a la membrana plasmática , donde encuentra condiciones de pH neutro, APOL1 puede formar canales selectivos de cationes. [ 13 ]
APOL1 pertenece a una familia de apolipoproteínas que también incluye otras seis proteínas y es un miembro de los genes bcl2 , los cuales están involucrados en la muerte celular autofágica. De hecho, un exceso de APOL1 dentro de una célula da como resultado la autofagia . [ 14 ]
APOL1 puede desempeñar un papel en la respuesta inflamatoria. Las citocinas proinflamatorias interferón-γ (IFN), factor de necrosis tumoral-α (TNF-α) y p53 pueden aumentar la expresión de APOL1. [ 14 ]
APOL1 participa en la inmunidad innata al proteger contra la infección por Trypanosoma brucei , un parásito transmitido por la mosca tsetsé . Los tripanosomas endocitan la forma secretada de APOL1; APOL1 forma poros en las membranas lisosomales de los tripanosomas, lo que provoca la entrada de cloruro, la hinchazón del lisosoma y la lisis del tripanosoma. [ 5 ] [ 15 ]
Importancia clínica
Tripanosomiasis africana (enfermedad del sueño)
Aunque su función intracelular no se ha dilucidado, la apoL1 circulante en plasma tiene la capacidad de matar al tripanosoma Trypanosoma brucei que causa la enfermedad del sueño . Recientemente, se ha demostrado que dos variantes de secuencia codificante en APOL1 se asocian con la enfermedad renal de forma recesiva, al tiempo que confieren resistencia contra Trypanosoma brucei rhodesiense . [ 16 ] Esta resistencia se debe, en parte, a la disminución de la unión de las variantes G1 y G2 de APOL1 al factor de virulencia de T. b. rhodesiense , la proteína asociada a la resistencia sérica (SRA) como resultado de los polimorfismos del extremo C. [ 17 ] Las personas que tienen al menos una copia de la variante G1 o G2 son resistentes a la infección por tripanosomas, pero las personas que tienen dos copias de cualquiera de las variantes tienen un mayor riesgo de desarrollar una enfermedad renal no diabética.
Nefropatía
Se analizó la distribución de las variantes más asociadas con el riesgo de enfermedad renal en poblaciones africanas y se encontró que era más prevalente en poblaciones de África occidental en comparación con poblaciones de África nororiental y ausente en Etiopía, [ 18 ] consistente con la protección reportada contra formas de enfermedad renal conocidas asociadas con las variantes APOL1. [ 19 ] En el pueblo Yoruba de Nigeria (África Occidental), la prevalencia de los alelos de riesgo G1 y G2 es del 40% y 8% respectivamente. [ 16 ] [ 20 ] Las naciones africanas con altas frecuencias de alelos de riesgo APOL1 también tienen grandes poblaciones de tripanosomas, lo que sugiere que los alelos de riesgo sufrieron selección positiva como mecanismo de defensa. La existencia de estas variantes solo se encuentra en cromosomas africanos y existen en personas con ascendencia africana reciente (<10 000 años).
Muchos afroamericanos descienden de personas de naciones de África Occidental y, por consiguiente, también presentan una alta prevalencia de alelos de riesgo APOL1, así como de enfermedades renales asociadas a APOL1. La frecuencia de los alelos de riesgo en los afroamericanos supera el 30 %. [ 16 ] Se ha demostrado que la presencia de estos alelos aumenta el riesgo de desarrollar enfermedades como la glomeruloesclerosis segmentaria focal (GSF), la enfermedad renal terminal atribuible a la hipertensión (ERT) y la nefropatía asociada al VIH (NAVIH).
La prevalencia de los alelos de riesgo en afroamericanos con estas enfermedades renales mostradas en estudios recientes es 67% en HIVAN, 66% en FSGS y 47% en ESKD atribuida a hipertensión. [ 21 ] [ 22 ] Las poblaciones hispanas como los dominicanos y puertorriqueños muestran una mezcla de influencias genéticas que incluyen ascendencia africana, lo que resulta en una prevalencia de las variantes APOL1 también. [ 23 ] Los estudios también han determinado la prevalencia de cada alelo individual en casos de FSGS.
Glomeruloesclerosis segmentaria focal (GESF)
La prevalencia del alelo de riesgo G1 en afroamericanos con FSGS es del 52% y del 18-23% en aquellos sin FSGS. La prevalencia del alelo de riesgo G2 en afroamericanos con FSGS es del 23% y del 15% en aquellos sin FSGS. [ 16 ] [ 22 ] La FSGS es una enfermedad renal que afecta a individuos más jóvenes; por lo tanto, sus efectos son ligeramente diferentes de los efectos de la ESKD general no diabética. En un estudio reciente, las edades medias de inicio de la FSGS para afroamericanos con 2, 1 y 0 alelos de riesgo APOL1 fueron de 32 años, 36 años y 39 años, respectivamente. Las variantes de APOL1 también tienen una tendencia a manifestar FSGS a edades relativamente tempranas; la FSGS comienza entre los 15 y los 39 años en el 70% de los individuos con dos alelos de riesgo APOL1 y en el 42% de los individuos con 0 o 1 alelo de riesgo. [ 22 ]
Patogenesia
Aunque la posesión de las variantes de riesgo APOL1 aumenta la susceptibilidad a la enfermedad renal no diabética, no todas las personas que poseen estas variantes desarrollan enfermedad renal, lo que indica que otro factor puede iniciar la progresión de la enfermedad renal. [ 24 ] De manera similar en pacientes VIH positivos, aunque la mayoría de los pacientes afroamericanos con HIVAN tienen dos alelos de riesgo APOL1, otros factores aún desconocidos en el huésped, incluidas variantes de riesgo genéticas y factores ambientales o virales, pueden influir en el desarrollo de este trastorno en aquellos con cero o un alelo de riesgo APOL1. Kidney Int. 2012 agosto;82(3):338-43. La población afroamericana tiene un riesgo total de por vida de desarrollar FSGS del 0,8 %. Para aquellos con 0 alelos de riesgo, el riesgo de desarrollar FSGS es del 0,2 %, 0,3 % con 1 alelo de riesgo, 4,25 % con 2 alelos de riesgo y una probabilidad del 50 % de desarrollar HIVAN para individuos infectados por VIH no tratados. [ 22 ]
Las personas con estas variantes alélicas que desarrollan ESKD comienzan la diálisis a una edad más temprana que los pacientes con ESKD sin los alelos de riesgo. En promedio, aquellos con dos alelos de riesgo comienzan la diálisis aproximadamente 10 años antes que los pacientes con ESKD sin las variantes de riesgo. [ 23 ] [ 25 ] Las edades promedio de inicio de la diálisis de los pacientes afroamericanos con ESKD con dos alelos de riesgo, un alelo de riesgo o ningún alelo de riesgo son aproximadamente 48 años, 53 años y 58 años, respectivamente. [ 23 ] [ 25 ] En comparación con los pacientes afroamericanos con ESKD, los pacientes hispanos con ESKD con dos variantes de riesgo de APOL1 comienzan la diálisis a una edad más temprana, 41 años.
Aunque la edad de inicio de la diálisis es más temprana con un alelo de riesgo, este efecto solo se observa en aquellos con la variante G1. En un estudio, aproximadamente el 96 % de los pacientes con dos alelos de riesgo comenzaron la diálisis antes de los 75 años, en comparación con el 94 % de los heterocigotos G1 y el 84 % de aquellos sin alelos de riesgo. [ 23 ]
Los riñones de donantes que contienen dos variantes de APOL1 experimentan un fallo del aloinjerto más rápidamente que los donantes con 0 o 1 variante. [ 26 ] Los receptores de riñón que tienen copias de las variantes de riesgo de APOL1, pero no reciben riñones de donantes con dichas variantes, no presentan tasas de supervivencia reducidas de los riñones donados. [ 27 ] Estas observaciones en conjunto sugieren que el genotipo del donante solo afecta la supervivencia del aloinjerto.
Referencias
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Enlaces externos
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Lecturas adicionales
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